平法问题解析

平法问题解析（4）

2010-08-18 23:04

问题一：作为框架梁端支座的框架柱宽度较小不满足0.4LaE怎么办？

答：这是一个常见的现象：当作为框架梁端支座的“框架柱”宽度较小，不满足0.4LaE时，该怎么办？一个错误的观点：“当柱宽度较小时，纵筋直锚水平段不足 LaE，则把不足部分长度进行弯折。”（也就是说，水平段和直钩长度的总和等于LaE ）甚至认为：“若纵筋直锚水平段不足0.4 LaE，则把LaE-直锚长度的剩余部分进行弯折。”

这里有两个错误：

(1) LaE是直锚长度标准。当弯锚时，不应以LaE作为衡量弯锚总长度的标准。

(2) 应当注意保证直锚水平段≥0.4LaE非常必要，如果不能满足，应将较大直径的钢筋以“等强度或等面积”代换为直径较小的钢筋予以满足，而不应采用加长直钩长度使总锚长等于LaE的错误方法。（前面的问答中已经说过，直钩长度大于15d以外的部分纯属浪费。）

为什么“代换为直径较小的钢筋”能够使直锚水平段长度满足“≥0.4LaE”的条件呢？因为LaE与钢筋直径有关，例如，当混凝土强度等级C20时，二级钢筋（25mm以内）的LaE为44d，此时，若钢筋直径为25mm，则LaE为1100mm；但若换算成小一个等级的22mm钢筋，其LaE就变成968mm了。不过，话又说回来，按“等强度或等面积”代换以后，钢筋直径是变小了，但是钢筋根数会变多了，有时候一排钢筋放不下，还得多布置一排钢筋——而每多布置一排钢筋，“内排”的直锚水平段又要缩小“一个钢筋直径以及一个钢筋净距（25mm）”。——这又会带来新的“长度紧张”。所以，最根本的办法还是从设计上解决问题：把这些“烦恼”解决在设计阶段。也就是说，设计师要多想想施工人员的难处，不要把矛盾往下推。

问题二：当框架梁的端支座很宽时，就不需要弯15d直钩了？还有，此时框架梁纵筋还要不要伸到柱外侧？

答：从03G101-1图集第54页左边中间的图中可以看出：当柱宽度较大时，框架梁的上部纵筋或下部纵筋伸入柱内的直锚长度≥ LaE 且

≥ 0.5 hc + 5d时，不必进行弯锚。这里所说的“不必进行弯锚”需要同时满足两个条件：第一、直锚长度≥ LaE；第二、直锚长度≥ 0.5 hc + 5d ，由于是支座（柱）的宽度，所以上述条件用自然语言说就是“超过柱中心线5d”（d是梁纵筋的直径）。LaE是一个什么样的概念？当混凝土强度等级C20时，二级钢筋（25mm以内）的LaE为44d，此时，若钢筋直径为25mm，则LaE为1100mm 。所以，当上面两个条件同时满足时，这样的框架柱是很粗的。不过，实际的工程中，边长（或直径）两米以上的柱子还是有的。

当遇到满足上述两个条件的柱子时，框架梁的纵筋还可以不直通到柱的外皮。从第54页左面中间的那个图来看，我的理解是：当框架梁纵筋伸入柱中的直锚水平段长度≥LaE且过柱中心线5d的时候，梁纵筋就不要再往前伸到柱外侧了，而且不要弯15d的直钩。

但是，当框架柱的宽度不足LaE时，框架梁纵筋还是应当“伸至柱对边（柱纵筋内侧）”，然后再比较直锚水平段长度是否“≥0.4LaE”。还必须注意一点：就是第54页图是“抗震楼层框架梁KL纵向钢筋构造”，上面所说的图中的有些规定只适用于“楼层”框架梁（例如刚刚说过的宽支座上的梁纵筋“不必进行弯锚”的规定）。对于“屋面框架梁”来说，由于“顶梁边柱”的构造要求，此时框架梁纵筋端部不但必须弯直钩，而且直钩长度还不止15d 。

问题三：在计算框架梁纵筋在端支座的锚固长度时，“0.4LaE+15d”只是一个参考数，也不一定拐15d直钩——把支座宽度与LaE比较，缺多少拐多少。 这种看法对吗？“0.4LaE+15d”与“LaE”

作比较取其大值，并且奉为经典算法编成软件。请问是否正确?

答：1、不要把“0.4LaE+15d”与LaE比较。LaE是直锚长度标准。当弯锚时，在弯折点处钢筋的锚固机理发生本质的变化，所以，不应以LaE作为衡量弯锚总长度的标准，否则属于概念错误。可见“0.4LaE+15d”与“LaE”是两类不同的概念，并不存在可比较的前提。

2、请注意看03G101-1图集第54页框架梁端支座下面的标注：“伸至柱外边（柱纵筋内侧）”，这是首要的，而后面的半句话“且≥0.4LaE”是对直锚水平段长度的一个验算要求。这就要求我们，首先让梁纵筋伸到柱外侧，然后验算直锚水平段长度，只可以比0.4LaE长，而不能比0.4LaE短。

3、至于框架梁纵筋端部弯15d的直钩，是一个构造要求。构造要求是混凝土结构的一种技术要求，构造要求是不须经过计算的，是必须执行的。至于为什么要规定为“15d”呢？陈教授说过，这是经过力学试验的，在“直钩”上5d处至10d处都有内力（变形）存在，到15d处就没有了。——所以，当梁的支座（框架柱的宽度）较窄时，LaE减去梁纵筋直锚水平段长度后，其差数较大，若按“剩多少拐多少”的说法，把剩下的长度都拐成“直钩”，这个直钩就可能比15d大得多——直钩长度大于15d以外的部分纯属浪费。关于“15d直钩”的问题还有很多，下面继续讨论。

问题四：“框架梁纵向钢筋在端支座的锚固长度就是0.4LaE+15d”，这句话为什么不对？

答：1、“框架梁纵筋在端支座的锚固长度就是0.4LaE+15d”，这种认识不对。

2、如何认识“0.4LaE+15d”呢？这里包含两方面的问题：一个是框架梁纵筋在端支座的直锚水平段长度的问题，另一个是框架梁纵筋需要弯直钩15d的问题。

3、请注意看03G101-1图集第54页框架梁端支座下面的标注：“伸至柱外边（柱纵筋内侧）”，这是首要的，而后面的半句话“且≥0.4LaE”是对直锚水平段长度的一个验算要求，即是说，直锚水平段长度只可以比0.4LaE长，但千万不能比0.4LaE短。至于为什么不能比0.4LaE短呢？理解是：“0.4LaE”是确保框架梁纵筋在端支座锚固的“下限”，若小于这个长度，则梁纵筋连同所钩挂的部分混凝土都有被“拽出来”的危险。

4、指出：作为梁端支座的框架柱，从过柱中线5d到柱外侧纵筋的内侧的区域是一个“竖向锚固带”。梁受拉纵筋在端支座锚固的的原则是：要满足弯锚直段≥0.4LaE，弯钩段15d，且应进入边柱的“竖向锚固带”，同时应使钢筋弯钩不与柱纵筋平行接触。 梁的纵筋只要伸进边柱的这个“竖向锚固带”，就可以放心大胆地弯锚，而不必一直伸到柱外侧去。

5、无论框架梁的上部纵筋和下部纵筋，其端部都要弯15d的直钩，这是一个构造要求。构造要求是混凝土结构的一种技术要求，构造要求是不须经过计算的，是必须执行的。至于为什么要规定为“15d”呢？陈教授说过，这是经过力学试验的，在“直钩”上5d处至10d处都有内力（变形）存在，到15d处就没有了。关于“15d”的问题还有很多，下面继续讨论。

问题五：梁钢筋的集中标注中，比如：4B22/2B20，问题是：第一排钢筋和第二排钢筋的间距在图集中哪里可以反应出来，合理间距是多少。（因为我在施工现场看到第一排钢筋和第二排钢筋的距离很小，小到一眼看上去好像就是一排钢筋摆在面上）

答：1、钢筋混凝土结构就是钢筋和混凝土这两种不同材料的协同作用，其要点在于二者的紧密结合。因此，保证混凝土对钢筋周边360度的包裹是十分重要的。所以，必须保证钢筋之间有足够的净距离。

2、梁第一排钢筋与第二排钢筋的间距是25mm 。——这个间距不能太小，也不能太大：间距太小了，影响混凝土对钢筋的包裹；间距太大了，会降低梁的“有效高度”，降低梁的强度。 3、还应该注意，梁的上部纵筋的最小间距是30mm和1.5d，梁的下部纵筋的最小间距是25mm和1d 。

问题六：在施工图上不时出现“左右支座”与“上部跨中”原位标注并存的问题。（但是在03G101-1图集上没有解释过这类问题。）例1：

KL6(10)集中标注的上部钢筋为2φ25，箍筋为φ8@100/200(2)第8跨的左右支座原位标注为4φ25；第9跨的左支座原位标注缺省，右支座原位标注为8φ25 4/4，同时有上部跨中原位标注为4φ25 。第10跨的左支座原位标注缺省，右支座原位标注为8φ25 4/4 。例2： KL25(7)集中标注的上部钢筋为2φ25+(2φ12)，箍筋为φ8@100/200(4)第6跨的左右支座原位标注为7φ25 5/2；第7跨的左支座原位标注缺省，右支座原位标注为5φ25 ，同时有上部跨中原位标注为5φ25 。这类标注应该如何理解？

答：1、前面说过，“上部跨中”原位标注在03G101-1图集中是一个遗漏项目，在图集中没有做出任何解释。但是在00G101图集中对“上部跨中”原位标注有过解释，就是：“梁某跨支座与跨中的上部纵筋相同”，换句话说，就是“全跨贯通”。——这种标注方法已在全国工程界广泛应用，在03G101-1图集第31页的例子工程中也频频出现，只不过在图集中没有做出解释罢了。

2、这样，对于“左右支座与上部跨中原位标注并存”的问题，在03G101-1图集中就更没有解释了。我们只好在上述“第1条”的理解基础上，做一些推理。

3、我们可以这样认为：某跨梁“上部跨中”的原位标注是对该梁集中标注的上部纵筋的一种局部修正。例如，某跨梁“上部跨中”的原位标注是5φ25，就是对集中标注的上部通长筋2φ25的局部修正，就是说，在该跨的上部通长筋变成5φ25了。——这样一来，“左右支座与上部跨中原位标注并存”的问题，就变成“集中标注”与“左右支座原位标注”的关系。——这正是我们已经熟练掌握了的内容。下面，我们就以这样的“理论”去分析上面提出的两个工程实例。

4、对于“KL6(10)”这个例子，我们关注的是第9跨的上部钢筋。它的前后两跨（第8跨和第10跨）都是“左右支座原位标注”，这就决定了这两跨的上部跨中（1/3跨度范围内）只有集中标注的上部通长筋2φ25 。但是第9跨就不同了，因为它的上部跨中原位标注为4φ25，这就规定“4φ25”代替了上部通长筋“2φ25”而作为本跨的局部贯通筋。问题是第9跨的这个“4φ25”贯通到何处为止？第9跨的左支座原位标注缺省，然而邻跨（第8跨）的右支座原位标注为4φ25，此时根据对称原则，我们可以知道第9跨的左支座钢筋也是4φ25，——恰好与跨中的“4φ25”贯通。再看第9跨的右支座原位标注为8φ25 4/4，同时邻跨（第10跨）的左支座原位标注缺省，此时根据对称原则，可以知道第10跨的左支座钢筋也是8φ25 4/4 。

这样，本例的结果就出来了：第9跨跨中的“4φ25”向左贯通到第8跨右支座1/3跨度处，向右贯通到第10跨左支座1/3跨度处。同时，第9、10两跨的中间支座处还有第二排4φ25的“扁担筋”。

5、对于“KL25(7)”这个例子，我们关注的是第7跨的上部钢筋。KL25集中标注的上部钢筋为2φ25+(2φ12) 。第7跨的邻跨（第6跨）是“左右支座原位标注” 7φ25 5/2，这就决定了第6跨的上部跨中（1/3跨度